IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 5 Setelah mempelajari materi pembelajaran kegiatan belajar 1 ini diharapkan Ananda dapat: 1. Menjelaskan konsep energi; 2. Menenjelaskan hubungan antara energi dengan kalor; 3. Menenjelaskan hubungan antara energi dengan usaha; 4. Menentukan besar usaha; 5. Menganalisis besar daya pada suatu kegiatan sehari-hari. Setelah selesai mempelajari materi pembelajaran yang diuraikan pada Kegiatan Belajar 1 ini, Ananda diharapkan dapat menjelaskan konsep energi sehingga dapat membedakan energi dengan usaha dan daya, selanjutnya Ananda akan dapat menyebutkan beberapa sumber energi dan dapat membedakan energi yang terbarukan dengan energi yang tak terbarukan! Satu hal yang penting untuk Ananda lakukan dalam mempelajari modul ini adalah membuat catatan-catatan tentang materi pembelajaran yang belum ataupun sulit Ananda pahami. Ananda baru diperkenankan untuk mempelajari materi pembelajaran yang diuraikan pada Kegiatan Belajar 2 setelah berhasil mengerjakan 75% soal-soal latihan yang terdapat pada Kegiatan Belajar 1 dengan benar. Jika setelah mengerjakan soal-soal latihan, Ananda belum berhasil menjawab 75% benar, jangan berkecil hati. Ananda pasti dapat menyelesaikan materi pembelajaran yang disajikan pada modul ini. Selamat belajar! A. Indikator Pembelajaran B. Aktivitas Pembelajaran
11
Embed
IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 5
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 5
Setelah mempelajari materi pembelajaran kegiatan belajar 1 ini diharapkan Ananda dapat:
1. Menjelaskan konsep energi;
2. Menenjelaskan hubungan antara energi dengan kalor;
3. Menenjelaskan hubungan antara energi dengan usaha;
4. Menentukan besar usaha;
5. Menganalisis besar daya pada suatu kegiatan sehari-hari.
Setelah selesai mempelajari materi pembelajaran yang diuraikan pada Kegiatan
Belajar 1 ini, Ananda diharapkan dapat menjelaskan konsep energi sehingga dapat
membedakan energi dengan usaha dan daya, selanjutnya Ananda akan dapat menyebutkan
beberapa sumber energi dan dapat membedakan energi yang terbarukan dengan energi
yang tak terbarukan! Satu hal yang penting untuk Ananda lakukan dalam mempelajari
modul ini adalah membuat catatan-catatan tentang materi pembelajaran yang belum
ataupun sulit Ananda pahami.
Ananda baru diperkenankan untuk mempelajari materi pembelajaran yang diuraikan
pada Kegiatan Belajar 2 setelah berhasil mengerjakan 75% soal-soal latihan yang terdapat
pada Kegiatan Belajar 1 dengan benar. Jika setelah mengerjakan soal-soal latihan, Ananda
belum berhasil menjawab 75% benar, jangan berkecil hati. Ananda pasti dapat
menyelesaikan materi pembelajaran yang disajikan pada modul ini. Selamat belajar!
A. Indikator Pembelajaran
B. Aktivitas Pembelajaran
IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 6
Konsep Energi
Jam dinding di rumah kita suatu saat akan berhenti berdetak, Untuk menggerakan
jarum jam kembali kita perlu mengganti baterainya. Jam dinding memerlukan energi untuk
melakukan usaha. Begitu juga manusia, manusia membutuhkan energi untuk melakukan
kerja/usaha seperti bergerak, bernapas, mendorong benda, dan mengerjakan banyak hal
lainnya. Energi menyebabkan mobil, motor, pesawat, dan kereta api dapat berjalan. Energi
dapat menyalakan peralatan listrik di rumah kita. Energi ada di mana-mana.
Seorang pekerja tidak akan sanggup menyelesaikan tugasnya jika tubuhnya tidak
memiliki energi. Hal tersebut disebabkan pekerja tersebut tidak mendapatkan energi yang
cukup untuk bekerja. Untuk mendapatkan energi, manusia perlu memakan makanan yang
bergizi dan seimbang. Agar Ananda dapat lebih memahami terkait konsep energi mari
lakukan aktivitas berikut ini.
Aktivitas 1
Tulislah beberapa contoh kegiatan/peristiwa di lingkungan sekitar yang memerlukan
energi, kemudian lengkapilah dimana sumber energi tersebut berasal dan bagaimana cara
memperbaharuinya sehingga kegiatan/peristiwa tersebut dapat dilakukan berulang-ulang!
No.
Kegiatan/Peristiwa
Asal Sumber Energi
Memperbaharui Energi
- Jarum Jam dinding
yang berdetak (contoh) Baterai Mengganti Baterai
1.
2.
3.
C. Uraian Materi
ENERGI MERUPAKAN KAPASITAS UNTUK MELAKUKAN SUATU PEKERJAAN (USAHA)
IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 7
1. Konsep Energi dan Kaitannya dengan Kalor
Energi dapat berpindah secara alamiah dari suatu tempat ke tempat lain hingga
mencapai suatu keseimbangan. Pada modul 2 Ananda sudah mempelajari perpindahan
energi dalam bentuk panas. Secara alamiah energi akan berpindah dari benda bersuhu
panas ke benda bersuhu lebih rendah hingga mencapai keseimbangan suhu (termal)
diantara kedua benda tersebut. Misalnya terdapat 2 buah benda, A dan B. Benda A memiliki
suhu yang tinggi sedangkan benda B memiliki suhu yang lebih rendah dibandingkan benda
A. Saat benda A dan benda B ditempelkan, terjadi interaksi antara benda A dan benda B,
suhu benda A menurun dan suhu benda B meningkat hingga kedua benda tersebut memiliki
suhu yang sama. Perpindahan energi dalam bentuk panas tersebut biasa kita sebut sebagai
Kalor.
2. Konsep Energi dan Kaitannya dengan Usaha
Selain energi dapat berpindah dalam bentuk panas, contoh lainnya adalah
perpindahan energi dalam bentuk gerak, Salah satu contohnya adalah pada saat kita
menarik tali busur panah terdapat energi yang terakumulasi pada ujung tali busur tersebut,
saat kita melepas tali busur panah tersebut, secara alamiah tali busur akan bergerak menuju
titik keseimbangannya sekaligus energi tersebut berpindah anak panah yang awalnya diam
menjadi bergerak ke depan. Perpindahan energi yang berpindah dalam bentuk gerak ini
dinamakan usaha.
KALOR MERUPAKAN PERPINDAHAN ENERGI DALAM BENTUK PANAS
Gambar 5.2. Energi Berpindah Dalam Bentuk Gerak
Sumber: quizlet.com
IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 8
3. Menentukan Besar Usaha Akibat Perpindahan Energi
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, usaha merupakan perpindahan energi
dalam bentuk gerak. Gerak merupakan perpindahan posisi benda terhadap titik acuan
awalnya. Perpindahan posisi tersebut biasanya disebabkan oleh dorongan atau tarikan pada
benda tersebut. Dorongan dan tarikan bisa disebabkan oleh benda itu sendiri (gaya
internal), dorongan atau tarikan yang disebabkan oleh pihak lain (gaya eksternal).
Salah satu contoh usaha yang disebabkan oleh
gaya yang ditimbulkan oleh benda itu sendiri adalah
pada peristiwa buah kelapa yang terjatuh akibat gaya
berat seperti yang ditunjukan oleh Gambar 3. Terjadi
perpindahan energi pada peristiwa tersebut. Buah
kelapa berada memiliki energi karena posisinya terhadap
pusat gravitasi yang kemudian Energi yang tersimpan
tersebut berpindah saat kelapa berada pada posisi diam
(Posisi A) kemudian menjadi bergerak ke posisi yang
jauh labih dekat dari pusat gravitasi (Posisi B).
Contoh usaha yang disebabkan oleh
dorongan/tarikan dari pihak luar misalnya adalah usaha
yang dilakukan seseorang saat menarik sebuah kotak
seperti yang ditunjukan pada Gambar 4. Pada peristiwa
tersebut energi berpindah dari orang yang menarik
sehingga kotak bergerak dan menggesek lantai.
Untuk menentukan besar usahanya, Ananda
perlu mengetahui besar dorongan (gaya) yang
menyebabkan benda tersebut berpindah serta
mengetahui besar perpindahannya.
USAHA MERUPAKAN PERPINDAHAN ENERGI DALAM BENTUK GERAK
Gambar 5.3. Kelapa yang Jatuh Akibat
Gaya Berat Kelapa tersebut.
Sumber : Dok. Pribadi
Gambar 5.4. Kotak yang Ditarik
oleh Gaya Luar
Sumber: chandramaulana45.blogspot.com
IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 9
Keterangan:
W = Usaha (Joule)
s = Perpindahan (m)
F = Gaya (N)
4. Hubungan Energi, Usaha, dan Daya
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya usaha merupakan proses perpindahan
energi dalam bentuk gerak. Seseorang melakukan usaha mendorong meja hingga jarak
tertentu. Orang tersebut dapat melakukan pekerjaan tersebut dengan waktu yang cepat
ataupun dengan waktu yang lebih lambat. Besar usaha yang dilakukan tersebut adalah
sama, hanya saja daya (power) yang dilakukan saat mendorong kotak dengan cepat jauh
lebih besar dibandingkan dengan daya yang dilakukan saat mendorong meja tersebut
dengan lebih lambat. Daya merupakan banyaknya usaha yang dikeluarkan dalam setiap
detiknya.
Keterangan:
P : Daya (Watt) W : Usaha (joule)
W : Usaha (Joule) F : Gaya (Newton)
t : Waktu (sekon) v : Kecepatan (m/s)
IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 10
Contoh Soal
Sebuah kotak ditarik oleh gaya sebesar 8 N sejauh 5 meter. Ani memerlukan waktu selama
10 detik untuk melakukannya, sedangkan Budi cukup memerlukan waktu 4 detik saja.
Berapakah usaha dan daya yang dilakukan Ani dan Budi?
Jawab
Berdasarkan contoh soal tersebut terlihat bahwa usaha yang dilakukan Ani dan Budi
adalah sama, namun Budi mengerjakan lebih cepat dibandingkan Ani sehingga daya yang
diperlukan Budi lebih besar dibandingkan Ani. Ani dan Budi secara tidak langsung
memindahkan energi yang dimiliki mereka untuk menggerakan kotak dan menggesek lantai.
IPA - Modul 5. Energi pada Kehidupan Sehari-hari 11
Untuk menambah pemahaman Ananda mari kerjakanlah tugas terstruktur berikut!
Sebuah mobil didorong oleh gaya 250 N sejauh 3 meter. Didi mendorong mobilnya dalam
waktu 10 detik seperti yang ditunjukan oleh Gambar 5.5. Tentukan besar usaha dan daya